光导开关研究进展及其在脉冲功率技术中的应用-强激光与粒子束.PDF

第 卷 第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２０ １ Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．１ 　 　 　 年 月 ， ２００８ １ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｊａｎ．２００８ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２００８０１０１７１０６ 　 光导开关研究进展及其在脉冲功率技术中的应用 ， １ ２ ２ ２ ２ １ 袁建强 ， 谢卫平 ， 周良骥 ， 陈 林 ， 王新新 　 　 　 　 　 （ 清华大学 电机系，北京 ； 中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 ） １． １０００８４ ２． ６２１９００ 摘 要： 概述了 光导开关的发展历史，通过对 和 进行比较指出， 由于禁带宽度大、 ＧａＡｓ ＧａＡｓ ＳｉＣ ＳｉＣ 　　 　 　 击穿场强高、电子饱和漂移速度大、热导率高等优势被认为是更好的光导开关材料。比较了本征光电导和非本 征光电导的不同之处，报道了利用本征光电导和非本征光电导的ＳｉＣ光导开关的必威体育精装版进展。介绍了光导开关 在超宽带源和紧凑型脉冲功率系统中的应用，提出了ＳｉＣ光导开关进一步发展的关键技术并进行了展望。 关键词： 光导开关； 砷化镓； 碳化硅； 脉冲功率； 超宽带源； 紧凑型脉冲功率系统 　　 　 　 　 　 　 　 中图分类号： ＴＭ８３６ 文献标识码： Ａ 　　 　 　　　　 　 脉冲功率技术的本质是将能量在时间和空间上进行压缩，以得到高功率输出和高能量密度。开关在脉冲 　　 功率系统中起着重要的作用，不仅决定了脉冲功率装置的输出特性，在某种程度上甚至是脉冲功率系统成败的 ［］ １ 关键 。光导半导体开关（ 光导开关）是超快脉冲激光器和光电半导体相结合形成的新型器件，通过触 ＰＣＳＳ 发光对半导体材料电导率的控制实现开关的关断和导通。与脉冲功率技术中传统的开关相比较，光导开关具 有极快的闭合时间（ 量级）、极小的时间抖动（ 量级）、低开关电感（亚 量级）、高重复频率，不受电磁干 ｐｓ ｐｓ ｎＨ ［ ］ ２４ 扰，重量轻，体积小等优点。常见的光导开关结构有横向结构、平面结构和相对电极结构 。光导开关的发展 与半导体材料技术的发展密切相关。在半导体材料的发展过程中，一般将以硅（ ）为代表的半导体材料称为